JP2919015B2 - 積載紙分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機やプリンターなどの用紙処理装置に
用いられ、積載された用紙の分離装置に係り、特に可撓
板とガイド板からなる積載紙の分離装置に関する。

［従来の技術］ 可撓性を有するフィルム状部材と案内板とからなる積
載された用紙（以下、積載紙と呼ぶ）の重送を防止する
装置としては、実公昭58−6822に示されるように、引出
し用カセットに載置された積載紙両端部に用紙面と対向
して給紙装置本体側に下部を固着された上記フィルム状
部材をその先端が上記案内板に接触するように設けられ
ている装置がある。この装置によれば、積載紙は、用紙
送りロールにより給送される際、案内板に接触している
フィルム状部材の先端を湾曲させて、案内板とフィルム
状部材との間に間隙を生ぜしめ、その間隙を通って一枚
の用紙が給送されるが、続く用紙は、フィルム状部材に
その進行が妨げられる。したがって、用紙の重送が防止
される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記可撓性を有するフィルム状部材と案内板
とからなる装置では、重送は防ぐことはできるものの、
一枚目の用紙が給送された後に、二枚目の用紙が案内板
とフィルム状部材の間に挟まれて残ってしまうことが多
い。そのため、引出し用カセットを装填した本体から引
き抜く際、用紙が本体内に残ることになり、そのたびに
用紙を取り出さねばならなかった。

また、仮に、引出し用カセット側に上記フィルム状部
材と案内板とを配置したとしても、引き出したカセット
を再び本体に装着して用紙を給送する際に上記分離手段
に残された用紙に触れて位置ずれを生ずることにより、
スキューやジャムを発生したり、引出し用カセットに用
紙を補給する際にフィルム状部材と案内板とに挟まれた
用紙を取り出してから用紙を補給する必要がある、など
の不具合の発生が予測される。

本発明は、このような問題点を解決するためになされ
るものであり、可撓部材の側壁に接触して残された用紙
を容易に用紙の積載位置に戻し得る積載紙分離装置を提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を達成するために、本発明は、積載された用
紙に接触する給紙手段によって給送される用紙を、積載
紙の先端面と対向する位置に設けられた可撓部材と可撓
部材の自由端と対向する位置に設けられた用紙ガイド部
材とによって、分離する積載紙分離装置において、上記
可撓部材と上記用紙ガイド部材の自由端とが間隙をもっ
て設けられ、かつ可撓部材の自由端の側面に給送される
用紙の先端が当接するごとく可撓部材を配置し、更に給
紙手段と積載された用紙との接触を解除する手段を有す
ることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、積載された用紙に接触している給紙
手段によって用紙が給送されると、この用紙の先端によ
って可撓部材を撓ませて可撓部材の自由端と用紙ガイド
部材との間隙を進行するが、この用紙に続く用紙は可撓
部材に当接して用紙の重送が防止される、そして、可撓
部材と用紙ガイド部材とが間隙をもって設けられている
ので、用紙の給送後に可撓部材の自由端側壁に接触して
残された用紙は、解除手段により給紙手段と積載紙との
接触を解除することによって、可撓部材が弾性復帰して
用紙の積載紙の位置に戻される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図〜第９図は、本発明の積載紙分離装置をカラー
ビデオプリンタに適用した第１実施例を示している。

第２図は、このカラービデオプリンタを示す図であ
る。この装置の正面には、フロントカバー１が開閉自在
に装着されている。このフロントカバー１を開くと、カ
ートリッジ収納スペース４がある（第３図参照）。この
スペースからは、給紙手段としての給紙ローラ３の一部
が見えている。

一方、カートリッジは、第４図に示すように、インク
シートを収納するインクシートカセット７と、用紙の支
持台としての未使用の用紙を収納する給紙カセット６の
２体からなる。この２つは互いに回転可能で、１つのカ
ートリッジ５として、上記カートリッジ収納スペース４
内に、第４図の状態で給紙方向と直角なフロント側から
着脱可能である。このカートリッジは、装置に装着され
ていない時には第５図の如くコンパクトに折り畳み可能
である。

給紙カセット６は、第７図（ａ）に示すように、周囲
が囲まれた箱形状をしている。第７図（ｂ）に示すよう
に、この中の中板21上に用紙８が積載されて収納されて
いる。給紙カセット６には、給紙ローラ３が用紙と接触
するための開口A22、用紙が給紙されている時の紙経路
である開口B23、タング10が用紙８を給紙ローラ３に圧
接するための開口C24の３つの開口がある。用紙先端に
対向する前壁6aには、用紙８の略中央と接触する給紙ロ
ーラ３に対応する位置に可撓部材としての弾性板26が貼
られている。この弾性板26の摩擦係数は用紙間の摩擦係
数よりも高い、例えばゴム、フェルト、等で構成されて
いる。弾性板26は、その先端部がフリーな片持ち状態で
貼られている。この弾性板26と対向し給紙ローラ下流側
で、給紙経路である開口B23を形成する用紙ガイド部材
としてのガイド板25がある。ガイド板25は、ほぼ用紙幅
以上にわたって紙経路を形成し、弾性板26と対向する位
置のみが弾性板26先端と接触しないように退避した形状
25aをしている。

弾性板26の先端は、上記ガイド板25の用紙案内面下面
から僅かな間隙ｄだけ離間した位置（第１図参照）か
ら、上記ガイド板25の退避部25a内にｄ′だけ突入し、
かつ退避部25aに接触しない位置29（図８）までのいず
れかの位置にある。用紙の厚さをｔとすれば、ｄ＜2tの
寸法関係にあれば、必ず２枚目以降の用紙は弾性板と接
触する。以上の様な構成により、弾性板26は、給紙開口
B23を遮断する如く配置されているので、給紙ローラに
用紙が押圧され給紙される時には、用紙８は弾性板26を
撓ませて給紙される（第９図参照）。

さらに、第６図にしたがって、カートリッジが装置に
装填された状態の構成を説明する。カートリッジの用紙
８と対向する位置の装置本体側に、給紙ローラ３があ
り、その給紙ローラ３と対向し、カートリッジを挟む位
置にタング10がある。タング10は、回転中心10aを中心
に回転して、カートリッジの開口C24からカートリッジ
内部に侵入し、中板21を介して用紙８を給紙ローラ３に
接離させる働きをする。プラテンローラ14は、装置のフ
レーム（図示されていない）に回転可能に支持され、モ
ータ19によって駆動される。

また、プラテンローラ14には、用紙搬送の為のピンチ
ローラ15、16が圧接している。プラテンローラ14と対向
し、インクシート９を挟む位置に、ヘッド部組11があ
る。ヘッド昇降レバー12が軸12aを中心に回転すること
で、ヘッド部組11は、軸11aを中心に回転し、ヘッド発
熱部がインクシート９を挟んでプラテン14に圧接するご
とく構成されている。ガイド18と、カートリッジ５のイ
ンクシートカセット7aはプラテンローラ14とピンチロー
ラ16間へ用紙を案内する紙経路を形成している。

ガイド17、18は、プラテンローラ14とピンチローラ1
5、16により往復動される用紙の紙経路を形成し、ガイ
ド17と18とに囲まれた、プラテンローラ14を挟んでヘッ
ド部組11と対称的な位置にある空間は、給紙ローラ３へ
通じ、その給紙ローラ３には排紙ピンチローラ20が押圧
されている。従って、給紙ローラ３は給紙時と排紙時の
両方に兼用されている。排紙ピンチローラより下流側は
排紙トレーになっており、排紙された用紙を収納するス
ペースであり、カートリッジ５の一部がそのトレーを兼
ねている。

次に、用紙が給紙されて排紙されるまでの動作を説明
する。

まず、カートリッジ５が装置本体に装填され、プリン
ト信号により画像作成動作が始まる。タング10が、用紙
８を中板21を介して給紙ローラ３に押圧する。給紙ロー
ラ３の回転により、用紙は給紙されて弾性板26を撓ませ
る。二枚目以降の用紙は、弾性板の撓み力と摩擦係数が
その搬送力よりも勝るために弾性板26の位置で停止し、
一枚目の用紙のみが給紙開口B23から外へ給紙される。
ガイド板25の用紙案内面下面は、弾性板の用紙押圧力
で、用紙が弾性板から離れないように用紙を押さえてい
る。

用紙先端はガイド18とインクシートカセット7aに案内
されてプラテンローラ14とピンチローラ16のニップ部に
当接しループを作ってレジストされ、給紙ローラ３の回
転は停止する。モータ19により、プラテンローラ14が僅
か回転することで、用紙先端はプラテンローラにニップ
される。その状態で、用紙後端が未だカートリッジ内に
有るわけであるが、タング10が下がってカートリッジ内
から退避することで、給紙ローラとのニップは解除され
る。次に、ヘッド部組11がインクシート９をプラテンロ
ーラ14にニップする如く上昇する。用紙は、再びプラテ
ンローラ14の回転によりピンチローラ16に挟まれ、イン
クシート９を介してヘッド部組11にガイドされて、プラ
テンローラ14の回りを搬送され、ピンチローラ15にニッ
プされる。更に搬送されながら、ヘッドにより、用紙へ
画像の転写がおこなわれ、用紙先端はガイド17、18に案
内されると共に、後端はカートリッジ内から引き抜かれ
る。

用紙がカートリッジから引き出されたことで、弾性板
26は、その弾性力で元に戻ろうとして、二枚目以降の用
紙を給紙カセット内へ押し戻す。この時には既にタング
10は退避しているため、二枚目以降の用紙は給紙ローラ
と接触しない所まで自由落下して積載される。

一方、一色目を転写された用紙の先端は、給紙ローラ
３と排紙ピンチローラ20のニップ部に達しているが、そ
の搬送を妨げないように図示されない機構によって排紙
ピンチローラ20のニップは解除されている。用紙後端
は、ピンチローラ16から外れない位置にある。更に複数
色の転写を行う場合には、プラテンローラ14を逆転させ
て、用紙後端はガイド17、18間に案内され、先端はピン
チローラ15から外れない位置まで用紙を戻し再び画像転
写を繰り返す。プラテンローラ14が逆転する時には、ヘ
ッド部組11は、プラテンローラ14に接しない位置まで退
避する。このようにして、最終色の転写が完了すると、
用紙８は、プラテンローラ14の正転によって排紙トレー
方向へ搬送され、後端がピンチローラ15を外れると、図
示されない機構により排紙ピンチローラ20のニップかか
かる。そして再び給紙ローラ３が回転して用紙８を排紙
トレー上へ排出する。この時は、前述の如く給紙ローラ
３と二枚目以降の用紙とは接触していないので、次の給
紙が行われる事はない。

センサー27の働きを説明する。センサー27は光学式反
射型センサーであり、ガイド17の外側からガイド17、18
を貫通して、カートリッジ５の一部7a面を照射してい
る。7a面は黒色であり、ここに白色の用紙が来ることで
検知可能となる。カートリッジから給紙された用紙８
は、センサー27で先端を検知され、レジストするに足る
ループを作成するだけの時間をおいて給紙ローラ３の駆
動を停止する。また、給紙開始から、一定時間内に用紙
８の先端を検知しない時には、給紙不良と認識してエラ
ー信号を出す。更に、全ての転写を終了し、給紙ローラ
３と排紙ピンチローラ20によって排紙トレーへ排出開始
後、一定時間内に、用紙８の後端がセンサー27の位置を
抜けた事を検知しない時には、紙詰まりと認識してエラ
ー信号を出す。

センサー28の働きを説明する。センサー28は光学式反
射型センサーであり、インクシート９の頭出しに使用し
ている。インクシート９は、複数色が順次連なって一画
面を構成し、その複数色の組が複数連なって複数画面に
対応している。各一画面の色の前には帯状の黒色部分が
ある。ヘッド部組11には、インクシート９を裏側から、
プラテンローラ14に押圧する回転自在に支持された金属
ローラ11bがあり、ヘッド部組11はこの金属ローラ11bが
センサー28と対向する位置まで上昇した位置で、インク
シート９の頭出しを行う。センサー28が、金属ローラ11
bを照射した状態で、図示されないインクシート巻き上
げ機構により巻き上げリール7bが回転されることで、イ
ンクシート９が搬送され、上記黒帯部が、金属ローラ部
に来たことを検知して巻き上げを停止する。

次に、本実施例の実験結果を表１に示す。実験の条件
は、次のようである。用紙の厚さｔは0.2〔mm〕、弾性
板の厚さは１〔mm〕、材質はクロロプレンゴム（CR）
（硬度70゜）、長さは16〔mm〕のうち８〔mm〕が撓み可
能に固着されている。紙同志の摩擦係数μｐは0.2、紙
と弾性板26との摩擦係数μは0.8である。給紙ローラ３
の摩擦係数μｇは1.4、給紙ローラと用紙の接触力は約3
00〔gf〕である。紙質は、合成紙（ユポ）ベース、紙ベ
ースの２種類で確認した。なお、間隙ｄは、ｄ＜2t、
ｄ′＜２〔mm〕の範囲で行った。

表１において、幅、厚さは弾性板26の幅、および厚さ
を示し、ｄは、弾性板26の自由端とガイド板との間の間
隙の幅、ｄ′は、上記ガイド板25の退避部25a内に突入
し、かつ退避部25aに接触しない位置29（図８）までの
長さである。

表１から分かるように、弾性板の幅は、15から30〔m
m〕が最適であった。また、ｄ＞2t（例えばｄ＝0.5）で
あっても、用紙８が、必ず弾性板26先端と接触する位置
に弾性板26を配置し、弾性板の厚さを、例えば1.5〔m
m〕に増やすことで良好な分離が可能となった。

以上の構成、及び動作により、簡単な構成で積載紙の
分離給送を確実に行うことが可能であると共に、特別な
機構を設けること無く、二枚目以降の用紙を元の積載位
置に戻すことが可能で、その結果、分離機構をカートリ
ッジ側に持たせた使い捨てカートリッジにすることがで
き、インクシートカセット７と給紙カセット６を一体化
したカートリッジ５として、給紙方向と直角な方向から
装置本体への着脱が可能となった。また、カートリッジ
を非装着時に持ち運んでも、弾性板26が給紙経路を遮断
する如く設けられているので、カートリッジから用紙が
こぼれ出ることはない。

なお、第１の実施例では、用紙ガイド部材25と弾性板
26とをカートリッジの給紙カセット側に設けた例を説明
したが、給紙ローラ３、用紙８との位置関係が満たされ
れば、インクシートカセット側に設けてもよい。

また、第１実施例では、弾性板26に対向するガイド25
に退避部25aを設けたが、この部分は、ガイド25を無く
した切り欠きや、穴にしてもよく、弾性板26先端が用紙
案内面25bから突出可能で、他の部材と非接触であれば
よく。

さらに、第１実施例では、インクシートを用紙と重ね
合わせて画像を用紙に転写する方式のカラービデオプリ
ンタを例に本発明である分離機構を説明したが、この分
離方式は、カラービデオプリンタの方式にとらわれるも
のではなく、積載紙を一枚に分離して給送するすべての
用紙処理装置に適用出来るものである。

なお、一般的な弾性板26、36の形状は、次の条件でき
められる。

・紙同志の摩擦係数 μｐ ・紙と給紙ローラの摩擦係数 μｇ ・弾性板の摩擦係数 μ ・紙と給紙ローラの接触力 Ｆ ・弾性板の自由長さ Ｌ ・弾性板のｖ断面二次モーメント Iz ・弾性板の幅 Ｂ ・弾性板の撓み力 Ｐ ・弾性板のヤング率 Ｅ ・弾性板が紙に与える抵抗力 Ｒ ・弾性板の厚さ Ｔ ・用紙の座屈力 Ｗ ・弾性板の撓み量 δ 次の式が成り立つ 一枚目の用紙搬送力 Ｆ（１）＝μg x F （イ） 二枚目の用紙搬送力 Ｆ（２）＝μp x F （ロ） Ｐ＝3EIzδ/L （ハ） Ｒは、Ｐ、μの関数 Ｒ＝Ｆ（P,μ） （ニ） Izは、Ｂ、Ｔの関数 Iz＝ｈ（B,T） （ホ） Ｒを次の範囲に取れば、一枚目の紙のみが給紙され
て、二枚目以降と分離され、かつ紙が座屈を起こすこと
もない。

Ｆ（２）＜Ｒ＜Ｆ（１）で、かつＲ＜Ｗ Ｒは（ハ）、（ニ）、（ホ）式から、 Ｒ＝ｑ（E,μ，δ,L,B,T） Ｒと表すことが出来る。E,μは、弾性板の物性値であ
り、L,B,Tは形状である。又、δは紙が通る時の撓み量
であるから、給紙らローラ３、弾性板26とガイド25の位
置関係で決まる。このように、紙の特性に合わせて、弾
性板26の形状、材質、配置を最適に設定する事で、上記
例以外の条件でも良好な分離が可能である。

第10図は、本発明の第２実施例に係る積載紙分離装置
を示すものである。

給紙カセット31には中板34が一端を回動自在に設けら
れ、中板34上には積載紙32が載置されている。給紙カセ
ット31の下部には開口37が設けられ、給紙カセット31が
給紙装置本体に装填された状態で、給紙装置本体に設け
られたタング33が軸33aを中心として回動して侵入する
ごとく構成されている。給紙ローラ30は給紙カセット31
が装填される本体側に回転自在に支持されている。用紙
32の給紙側先端面と対向する本体側に弾性板36と用紙ガ
イド部材35とが設置されており、かつ弾性板36の自由端
と用紙ガイド部材35とが間隙をもって設けられている。
なお、本実施例において間隙は用紙ガイド部材下面に設
けられている。

次に上記構成に基づく作用を説明する。

回転中心33aを中心としてタング33が回動して中板31
を押し上げ、積載紙32を給紙ローラ30に圧接する。圧接
された用紙32は、給紙ローラ30の回転により、その最も
上部にある用紙が給紙側に押し出され、その先端は、弾
性板36を撓ませてその自由端を乗り越え、ガイド板35と
の上記間隙から上記本体側に送り出される。同時に、二
枚目以降の用紙は、弾性板36の撓み力と摩擦係数がその
搬送力よりも勝るために、弾性板36の位置で停止し、用
紙は弾性板36を越えることができず、用紙が給紙側に送
り出されることは阻止される。

次に、タング33が用紙32に対して下降して、給紙ロー
ラ30の用紙32への接触が解除されると、上記弾性板36の
用紙側の面に当接していた用紙が弾性板36の弾性復帰に
より、用紙の積載位置に戻される。

このように、本実施例では、二枚目以降の枚数の用紙
が給送側に送り出されることは阻止されるので、重送が
阻止され、かつ、用紙が弾性板36の弾性復帰により容易
に用紙の積載位置に戻されるので、給紙カセット31を取
り出す際に本体側に用紙が残ることがなくなり、今まで
のように上記本体側に残った用紙を取り出していた手間
が省ける、などの効果がある。

なお、第２の実施例では、タング33が用紙32に対して
下降することによって、給紙ローラ30の用紙32への接触
が解除されているが、給紙ローラ30が用紙32に対して上
昇することによって上記解除を行ってもよい。

［発明の効果］ 本発明は、用紙を給紙した後に、次の用紙が可撓部材
の側壁に接触して残されても、給紙手段と積載紙との接
触を解除することにより、可撓部材が弾性復帰して用紙
を容易に用紙の積載位置に戻すことができる。したがっ
て、用紙の補充が容易になるとともに、上記分離手段に
残された用紙に触れて位置ずれを生ずることによるスキ
ューやジャムなどの不具合が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明をビデオカラープリンタに適用
した第１実施例を示す図であり、第１図は可撓部材と用
紙ガイド部材の配置関係の例を示す部分断面正面図、第
２図はプリンタの外観を示す正面図、第３図はプリンタ
のフロントカバーを開いた状態を示す正面図、第４図は
カートリッジの装着可能状態を示す正面断面図、第５図
はカートリッジの非装着状態を示す正面断面図、第６図
はカートリッジを収納したプリンタの正面断面図、第７
図はカートリッジの給紙カセットを示す平面図（ａ）お
よび正面断面図（ｂ）、第８図は可撓部材と用紙ガイド
部材の配置関係の他の例を示す部分断面正面図、第９図
は用紙の分離状態を示す部分断面正面図、また、第10図
は本発明を他の給紙装置に適用した第２実施例を示す正
面断面図である。 3,30……給紙ローラ 6,31……給紙カセット 8,32……積載された用紙 10,33……タング 25,35……ガイド板 26,36……弾性板。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積載された用紙に接触する給紙手段によっ
   て給送される用紙を、上記積載された用紙の先端面と対
   向する位置に設けられた可撓部材と上記可撓部材の自由
   端と対向する位置に設けられた用紙ガイド部材とによっ
   て、分離する積載紙分離装置において、 上記可撓部材の自由端と上記用紙ガイド部材とが間隙を
   もって設けられ、かつ該可撓部材の自由端の側面に上記
   給送される用紙の先端が当接し該可撓部材の自由端側が
   湾曲するごとく該可撓部材を配置し、更に上記給紙手段
   と上記積載された用紙との接触を解除する手段を有する
   ことを特徴とする積載紙分離装置。
2. 【請求項２】上記接触解除手段は、上記給紙手段によっ
   て用紙が給送された後に、上記給紙手段と上記積載され
   た用紙との接触を解除することを特徴とする請求項１記
   載の積載紙分離装置。
3. 【請求項３】上記接触解除手段は、上記給紙手段と接触
   している用紙の先端が上記可撓部材と上記用紙ガイド部
   材との間を越えた後に、上記給紙手段と上記積載された
   用紙との接触を解除することを特徴とする請求項２記載
   の積載紙分離装置。